WO2004100405A2 - Compensation de dispersion chromatique dans un systeme optique a transmission bidirectionnelle - Google Patents

Compensation de dispersion chromatique dans un systeme optique a transmission bidirectionnelle Download PDF

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WO2004100405A2
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Daniel Hui Bon Hoa
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France Telecom
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    • H04B2210/256—Distortion or dispersion compensation at the repeater, i.e. repeater compensation

Definitions

  • the present invention relates to compensation for the chromatic dispersion which occurs during the propagation of optical signals along optical fibers.
  • the present invention relates to compensation for chromatic dispersion in a bidirectional transmission optical system. More particularly, the present invention relates to chromatic dispersion compensation methods in an optical system with bidirectional transmission, in particular in a system of the conventional type in which the optical signals of the two directions of transmission are routed using a pair of optical fibers for transmission. unidirectional. It also relates to bidirectional optical devices, such as optical amplifiers, optical insertion-extraction multiplexers, and line terminals, comprising chromatic dispersion compensation means.
  • chromatic dispersion compensation modules based, mainly, on specially designed optical fibers, called “compensating fibers” (in English “Dispersion Compensating Fiber” or “DCF”).
  • DCF Dispersion Compensating Fiber
  • chromatic dispersion compensation modules are located in the optical network amplification sites.
  • FIG. 1 is a diagram which represents a known bidirectional optical amplification module 1 in which chromatic dispersion compensation elements FI, F2 are used.
  • another amplification module (not shown) is to the left of the drawing at a distance of Li kilometers from module 1 shown in the figure, and these two amplification modules are connected to each other by a pair of optical fibers.
  • Yet another amplification module (not shown) is to the right of the drawing at a distance of L 2 kilometers from module 1, and these two amplification modules are connected to each other by a pair of optical fibers .
  • the optical signals propagate in a first direction and in the other optical fiber of the pair of fibers the optical signals propagate in the opposite direction.
  • the amplification module 1 comprises a coil of chromatic dispersion compensating fiber (FCDC) respective F1 / F2 (or other chromatic dispersion compensation element).
  • FCDC chromatic dispersion compensating fiber
  • FI chromatic dispersion compensating fiber
  • the length of the compensating fiber FI is such that its value of chromatic dispersion compensates for that of the length line Li.
  • F2 chromatic dispersion compensating fiber
  • the length of the compensating fiber F2 is such that its chromatic dispersion value compensates for that of the line of length L 2 .
  • the distances Li and L 2 are not necessarily the same. Then, the two coils FI and F2 do not necessarily have the same lengths of fiber.
  • the two coils FI and F2 are connected to four optical isolators integrated into the preamplifiers A1, A2 and to the power amplifiers Bl, B2, respectively.
  • US Patent 6,480,312 describes a system in which a single coil of compensating fiber is used to compensate for the chromatic dispersion occurring during the transmission of optical signals along optical fibers with bidirectional transmission.
  • American patent application US 2002/93708 describes a system in which two compensating fiber coils are used to compensate for the chromatic dispersion occurring during the transmission of optical signals along optical fibers with bidirectional transmission, the optical signals propagating in a only direction when passing through the respective compensating element.
  • bidirectional transmission in a fiber induces, for the signal propagating in a given direction, parasitic effects of backscattering and reflection of part of its power in the opposite direction, which disturbs the signal propagating in this direction. opposite direction. These parasites increase the noise of the signals received at the terminals and degrade reception.
  • the optical signals are routed using simple optical circulators.
  • some of the known devices employ optical couplers or band filters.
  • the performance of these three types of components varies according to the state of polarization of the optical signals. In an isolated device this is not necessarily a big problem (except in the case where the optical signal turns off).
  • the disadvantageous effects due to the polarization of light, accumulate along the link and can cause reductions in the quality of transmission. These problems are all the more acute as many components and devices are cascaded (for example in a long-range transmission system).
  • French patent application FR-A-2,779,295 describes a method for compensating for the chromatic dispersion occurring during the unidirectional transmission of optical signals.
  • This method provides for the use of a chromatic dispersion compensation device, with one-way transmission, at the level of a line terminal (that is to say at the level of a transmitting or receiving station of the optical signals).
  • the quantity of the compensation can be shared by half between a transmitting terminal station and a receiving terminal station.
  • the object of the present invention is to provide bidirectional optical devices, and a method for compensating chromatic dispersion in an optical system with bidirectional transmission, in which chromatic dispersion compensating elements are used more effectively than in prior systems, thus reducing the number of these elements. This provides a reduction in system implementation costs.
  • the present invention provides a method for compensating for the chromatic dispersion occurring in an optical system with bidirectional transmission, the method comprising the step consisting in providing a chromatic dispersion compensation element, associated with an optical device.
  • the bidirectional transmission on each line segment said at least one line segment is carried out by means of at least one pair of optical fibers with unidirectional transmission
  • the chromatic dispersion compensation element is an element with bidirectional transmission
  • the step consisting in routing the optical signals through said chroma dispersion compensation element tick includes the switching, through the chromatic dispersion compensation element with bidirectional transmission, of the optical signals propagating in the two directions of transmission.
  • an optical device with bidirectional transmission connected to at least one section of line, the optical device comprising an element for compensating for chromatic dispersion, and a switching means suitable for switching , through said chromatic dispersion compensation element, the optical signals propagating in said at least one line segment, characterized in that: the bidirectional transmission on each line segment of said at least one line segment takes place by means of at least one pair of optical fibers with unidirectional transmission, the chromatic dispersion compensation element is a bidirectional transmission element, and the switching means is adapted to direct, through said chromatic dispersion compensation transmission element bidirectional, optical signals propagating in both directions of transmission.
  • the present invention routes optical signals propagating in two directions through a common chromatic dispersion compensation element, with bidirectional transmission, the number of compensation elements used in the system can be reduced. This results in a reduction in the costs of implementing the system.
  • the chromatic dispersion compensation element is associated with an optical device with bidirectional transmission connected to a line section, and serves to compensate for at least part of the chromatic dispersion occurring during the transmission of optical signals in this line section.
  • the bidirectional transmission in question, on each section of line is carried out by means of a pair of optical fibers with unidirectional transmission (the optical signals propagating in opposite directions in the two fibers).
  • the unidirectional transmission at the level of the optical fibers of the line section eliminates parasitic effects due to backscattering and reflections which occur during bidirectional transmission. These effects can occur at the dispersion compensation element (with bidirectional transmission) but to a degree minimal since the length of a compensating fiber for chromatic dispersion and much less than the length of a line section.
  • optical devices according to this first aspect of the present invention can be connected to line sections comprising pairs of optical fibers with unidirectional transmission, these devices can be easily integrated into already existing networks.
  • the present invention provides a method of compensating for chromatic dispersion occurring in an optical system with bidirectional transmission, the method comprising the step consisting in providing a chromatic dispersion compensation element with bidirectional transmission, associated with a device optic connected to at least one section of line, and to route, through said chromatic dispersion compensation element, the optical signals propagating in both directions of transmission, characterized in that the routing of the signals is carried out by means of optical circulators independent of polarization.
  • an optical device with bidirectional transmission is also provided, connected to at least one section of line, the optical device comprising a chromatic dispersion compensation element with bidirectional transmission, and a switching means. suitable for routing, through said chromatic dispersion compensation element, the optical signals propagating in both directions of transmission, characterized in that the switching means consists of optical circulators independent of the polarization.
  • optical circulators which are independent of polarization makes it possible to avoid problems, especially in long range systems.
  • These polarization independent circulators are designed and constructed to take into account the effects of polarization of light, in order to minimize fluctuations in optical performance such as insertion loss dependent on polarization.
  • the optical device associated with the compensation element consists of a line terminal connected to a single section of line of length Li
  • the chromatic dispersion compensation element compensates for half of the chromatic dispersion caused by the line, the other half being taken into account in an optical device connected to the other end of the line section.
  • the optical device associated with the compensation element consists, for example, of an amplification module connected to two line sections
  • the chromatic dispersion compensation element compensates for the half-sum of the chromatic dispersion caused by the two line sections connected to the amplification module.
  • the present invention provides an optical device with bidirectional transmission, connected to at least one section of line, the optical device comprising a chromatic dispersion compensation element with bidirectional transmission, and a switching means suitable for switching , through said chromatic dispersion compensation element, the optical signals propagating in both directions of transmission, characterized in that the chromatic dispersion compensation element is adapted to compensate for part of the chromatic dispersion caused during the transmission of optical signals along each line section of said at least one line section, this part being able to be chosen in order to under-compensate or even over-compensate for the chromatic dispersion caused during the transmission of optical signals along each line section of said at least one line section provided that the residual chromatic dispersion of the overall optical system does not exceed a predetermined threshold.
  • This third aspect of the invention also provides a compensation method which is implemented by the device described above.
  • the optical devices according to the present invention provide partial compensation for the chromatic dispersion. This makes it possible to vary the compensation rate for one or more line sections. If, at each site, a compensation rate is applied equal to half the sum of the chromatic dispersions of the upstream and downstream sections, the chromatic dispersion of the line fibers is fully compensated. However, in the general case, where a part (not necessarily half) of the dispersion is compensated, one can overcompensate the short sections and undercompensate the long sections for which the optical budget constraint is the strongest. For all the link, there remains a positive or negative residual chromatic dispersion, the value of which can be accepted if it remains within the tolerance margin specified by the engineering rules.
  • an insertion / extraction multiplexer connected to a first line section of length Li and to a second line section of length L 2 , the insertion / extraction multiplexer comprising: insertion / extraction means for inserting and / or extracting desired optical signals from the signals propagating in the first and second line sections; means for compensating for chromatic dispersion; and a switching means for switching through the chromatic dispersion compensation means the optical signals propagating in the two directions of transmission; characterized in that: the insertion / extraction means comprises a first insertion / extraction module intended to insert or else to extract optical signals wanted signals propagating in a first direction of transmission, and a second insertion / extraction module for inserting and / or extracting desired optical signals signals propagating in the second direction of transmission; and the chromatic dispersion compensation means comprises two chromatic dispersion compensation elements with bidirectional transmission, a first of the two chromatic dispersion compensation elements with bidirectional transmission being arranged between the line section
  • each compensation element is adapted to compensate for part (normally half) of the chromatic dispersion caused by the section of line to which it is attached.
  • the insertion-extraction multiplexer according to the invention allows appropriate compensation for the chromatic dispersion of all the optical signals: the "in transit” signals, the extraction ("drop") signals and the insertion ("add”) signals ).
  • the characteristics of the first, second, third and fourth aspects of the invention can be combined with one another, in different combinations, in order to benefit from the different advantages provided by each aspect of the invention.
  • Different optical devices such as amplification modules, line terminals, insertion / extraction multiplexers, etc.
  • the chromatic dispersion compensation element can be a reel of chromatic dispersion compensating fiber, or any other chromatic dispersion compensation element.
  • FIG. 1 is a diagram showing a known bidirectional amplification module, comprising two chromatic dispersion compensation elements.
  • FIG. 2 is a diagram showing a bidirectional amplification module according to a preferred embodiment of the invention, comprising a single chromatic dispersion compensation element.
  • FIG. 3 is a diagram showing a line terminal according to a preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 4 shows how the chromatic dispersion compensation function is distributed according to a preferred embodiment of the invention, in a chain of amplification modules.
  • FIG. 5 is a diagram showing an optical insertion-extraction multiplexer according to a preferred embodiment of the invention.
  • a bidirectional optical amplification module 10 according to a preferred embodiment of the invention, with reference to FIG. 2.
  • a single chromatic dispersion compensation element, FI replaces the two compensation elements used in the known system.
  • the optical signals are propagating in both directions are switched, inside the amplification module, so as to allow them to travel through the only chromatic dispersion compensation element, FI.
  • This chromatic dispersion compensation element is adapted to compensate for the half-sum of the dispersions caused by the lines of length Li and L 2 which separate the amplification module 10 from the neighboring amplification sites.
  • C represents the compensation applied by the compensation element FI
  • DQ. 1 represents the chromatic dispersion caused by the line of length Li
  • DC LZ represents the chromatic dispersion caused by the line of length L 2 .
  • two optical circulators independent of the polarization C1, C2 provide the desired switching of the bidirectional optical signals.
  • the first optical circulator C1, the compensation element FI and the second optical circulator C2 are arranged between the preamplifier A1 and the power amplifier Bl of the direction of transmission from left to right of FIG. 2 and between the preamplifier amplifier A2 and the power amplifier B2 in the direction of transmission from right to left.
  • the use of optical circulators independent of the polarization C1, C2 makes it possible to dispense with the optical isolators which are integrated in the preamplifiers and the power amplifiers of the amplification module known in FIG. 1.
  • the performances The optics of these polarization independent optical circulators do not vary much despite variations in the state of polarization of the optical signals, which is very advantageous when amplification modules are cascaded in a long range system.
  • the IF compensating element will be described as being a reel of chromatic dispersion compensating fiber (FCDC).
  • FCDC chromatic dispersion compensating fiber
  • other types of chromatic dispersion compensation element can be used.
  • the signal is routed to port 3 of the optical circulator C2, passes through the power amplifier Bl and leaves the amplification module 10 to one (first) of the unidirectional transmission optical fibers of the line of length L 2 .
  • the amplification module 10 to one (first) of the unidirectional transmission optical fibers of the line of length L 2 .
  • the optical signal coming from a (second) optical fiber with unidirectional transmission of the line of length L 2 passes through the pre-amplifier A2 and arrives at port 1 of the optical circulator C2.
  • This signal is routed to port 2 of the optical circulator C2, crosses the coil of FCDC FI and arrives at port 2 of the optical circulator Cl.
  • the signal is routed to port 3 of the optical circulator Cl, crosses the power amplifier B2 and leaves the amplification module 10 to one (second) unidirectional transmission optical fibers of the line of length Li.
  • the FCDC coil is used for both directions of transmission and its length is chosen to compensate for the half-sum of the chromatic dispersions caused by the lines of length Li and L 2 , as indicated above.
  • the length of the FCDC coil used for the two directions of transmission can be chosen to compensate for a part other than half of the chromatic dispersions caused by each of the lines of length Li and L 2 .
  • compensation can be made greater than that necessary to compensate for the chromatic dispersion caused by this section, while for a longer section, it is possible to perform compensation less than that necessary for compensate for the chromatic dispersion caused by this last section (in controlling over-compensation and under-compensation to ensure that the residual dispersion of the overall system will not exceed the tolerance margin specified for the system).
  • chromatic dispersion compensation element with bidirectional transmission to compensate for the dispersion occurring in the two directions of transmission makes it possible to reduce the costs of implementing the system. Furthermore, when using a reel of chromatic dispersion compensating fiber (FCDC) as a compensating element, the length of this fiber is small enough so that the parasitic effects of backscattering and reflection are minimal .
  • FCDC chromatic dispersion compensating fiber
  • the FCDC coil can solder the FCDC coil to the ports of the two polarization independent circulators or use connectors with very low reflection rate (the ends of the ferrules of these connectors being polished at an angle and / or spherical).
  • the chromatic dispersion compensation method according to the present invention is not limited to an application in optical amplification modules. It can be applied in general to various bidirectional optical devices. Two other examples will now be described with reference to FIGS. 3 and 5.
  • the example in FIG. 3 relates to a line terminal 20 of a DWDM line system.
  • This line terminal 20 comprises all the components allowing multiplexing (MUX) and demultiplexing (DMUX) of the different wavelengths of the system.
  • MUX multiplexing
  • DMUX demultiplexing
  • the amplification module 10 of FIG. 2 in the line terminal 20 two optical circulators C1, C2 and a single coil of FCDC, FI, are used to carry out the chromatic dispersion compensation in the two directions of transmission.
  • the length of the coil of FCDC FI is chosen to compensate for half of the chromatic dispersion caused by the line of length Li. The other half will be taken into account in the amplification module which is located right (considering figure 3) of the line terminal 20.
  • the length of the coil of FCDC FI will be chosen to under-compensate or over-compensate for the chromatic dispersion caused by the line (similarly to the variant of the first embodiment).
  • FIG. 4 A preferred distribution of the chromatic dispersion compensation function in a chain of amplification modules, according to the present invention, is indicated in FIG. 4.
  • the chain comprises two line terminals 20 connected between them by n line sections.
  • Amplification modules 10 ⁇ , 1 ⁇ 2 , ..., 10 n - ⁇ , are arranged between the respective line sections.
  • a single chromatic dispersion compensation element compensates for half of the chromatic dispersion of the first section of line (the length of which is designated Li).
  • a single chromatic dispersion compensation element compensates for the half-sum of the chromatic dispersions of the first and second sections of line (the lengths of which are designated Li and L 2 ).
  • n - a single chromatic dispersion compensation element compensates for the half-sum of the chromatic dispersions of the line sections numbers n-1 and n (the lengths of which are designated L n - ⁇ and L n ).
  • each online amplification module 10 in FIG. 3 compensates for half of the total chromatic dispersion of the optical fibers connecting it to the two neighboring modules.
  • a chromatic dispersion compensation element of the chain can perform an under compensation or an over compensation of the chromatic dispersion caused by one of the lines (or by the two lines) to which it is connected ( similarly to the variant of the first embodiment).
  • the compensation rates for the various modules in the chain will be adjusted so that the residual dispersion of the overall system does not exceed predefined margins.
  • FIG. 5 relates to an optical insertion-extraction multiplexer 30 of a bidirectional transmission system.
  • This insertion-extraction multiplexer 30 makes it possible to take one or more desired wavelengths in order to send them to local receivers or else allows to insert, into the multiplex signals propagating along the optical fibers, other signals from local sources (Tx). Signals of other wavelengths pass through the insert-extract multiplexer.
  • the optical insertion-extraction multiplexer 30 comprises a demultiplexing module Dl and a multiplexing module Ml which allow the sampling and / or the insertion of the desired wavelengths, in the optical signals propagating from left to right in the figure 5.
  • the optical insertion-extraction multiplexer 30 also comprises a demultiplexing module D2 and a multiplexing module M2 which allow the sampling and / or the insertion of the desired wavelengths, in the optical signals propagating from the right. left in figure 5.
  • the signals propagating from left to right in FIG. 5 pass through an optical circulator independent of the polarization C3, a first chromatic dispersion compensation element F3 and another optical circulator independent of polarization C4.
  • the first chromatic dispersion compensation element compensates for half of the chromatic dispersion caused by the length line Li.
  • the signals pass through an optical circulator independent of the polarization C5, a second compensation compensation element.
  • the second chromatic dispersion compensation element compensates for half of the chromatic dispersion caused by the line of length L 2 .
  • the signals propagating from right to left in FIG. 5 pass through the optical circulator C6, the second chromatic dispersion compensation element F4 and the optical circulator C5.
  • the signals After leaving the multiplexing module M2, the signals pass through the optical circulator C4, the first chromatic dispersion compensation element F3 and the optical circulator C3.
  • a pair of chromatic dispersion compensation modules (C3, F3, C4 / C5, F4, C6) are used to compensate for the chromatic dispersion of the signals propagating in the two directions of transmission (the "in transit" signals).
  • appropriate compensation is applied to the wavelengths that have just been inserted or extracted in the multiplex.
  • the optical insertion-extraction multiplexer 30 of FIG. 5 can include pre-amplifiers A1, A2 and power amplifiers B1, B2 (shown outside of frame 30).
  • the preamplifier Al and the power amplifier B2 are arranged between the line section Li and the optical circulator C3, and the preamplifier A2 and the power amplifier Bl are arranged between the line section L 2 and the optical circulator C6.

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Abstract

Pour compenser la dispersion optique survenant dans un système optique à transmission bidirectionnelle, des dispositifs optiques (par exemple, module d'amplification (10)) sont prévus qui comportent un seul module de compensation de dispersion chromatique, à transmission bidirectionnelle, agissant sur les signaux se propageant dans les deux sens de transmission. La transmission bidirectionnelle sur chaque tronçon de ligne s'effectue au moyen de paires de fibres optiques à transmission unidirectionnelle. Des circulateurs optiques indépendants de la polarisation (C1, C2) permettent l'aiguillage approprié des signaux optiques. Le module de compensation peut compenser la demi-somme des dispersions chromatique des deux tronçons de ligne qui relient un module d'amplification (10) aux sites d'amplification voisins, ou bien une partie des dispersions chromatique (afin de sous-compenser des tronçons longs et de sur-compenser des tronçons longs). Un multiplexeur d'insertion/extraction comportant deux modules d'insertion/extraction de signaux optiques comporte aussi deux éléments de compensation de dispersion chromatique, à transmission bidirectionnelle, chacun étant disposé entre un tronçon de ligne respectif et les deux modules d'insertion/extraction.

Description

COMPENSATION DE DISPERSION CHROMATIQUE DANS UN SYSTEME OPTIQUE A TRANSMISSION BIDIRECTIONNELLE La présente invention concerne la compensation de la dispersion chromatique qui survient lors de la propagation de signaux optiques le long de fibres optiques. Plus particulièrement, la présente invention concerne des procédés de compensation de dispersion chromatique dans un système optique à transmission bidirectionnelle, notamment dans un système du type classique dans lequel les signaux optiques des deux sens de transmission sont acheminés en utilisant une paire de fibres optiques à transmission unidirectionnelle. Elle concerne également, des dispositifs optiques bidirectionnels, tels des amplificateurs optiques, des multiplexeurs d'insertion-extraction optiques, et terminaux de ligne, comportant des moyens de compensation de dispersion chromatique.
Afin de faire face à la demande pour une capacité de transmission accrue, les opérateurs de réseaux optiques ont adopté des procédés de transmission à des débits de plus en plus élevés, notamment la transmission par multiplexage en longueurs d'onde denses (dite "DWDM" d'après l'anglais "Dense Wavelength Division Multiplexing"). Or, les problèmes causés par la dispersion chromatique (qui survient lors de la propagation des signaux optiques le long des fibres optiques) sont d'autant plus conséquents quand ces procédés sont adoptés.
Il est maintenant courant dans les réseaux optiques d'avoir recours à des modules de compensation de dispersion chromatique basés, principalement, sur des fibres optiques spécialement conçues, dites "fibres compensatrices" (en anglais "Dispersion Compensating Fibre" ou " DCF"). En général, des modules de compensation de dispersion chromatique sont localisés dans les sites d'amplification du réseau optique.
La figure 1 est un schéma qui représente un module d'amplification optique bidirectionnel connu 1 dans lequel des éléments de compensation de dispersion chromatique FI, F2 sont employés. Typiquement, un autre module d'amplification (non représenté) se trouve à gauche du dessin à une distance de Li kilomètres du module 1 représenté sur la figure, et ces deux modules d'amplification sont reliés l'un à l'autre par une paire de fibres optiques. Encore un autre module d'amplification (non représenté) se trouve à droite du dessin à une distance de L2 kilomètres du module 1, et ces deux modules d'amplification sont reliés l'un à l'autre par une paire de fibres optiques. Dans l'une des fibres optiques de la paire de fibres les signaux optiques se propagent dans un premier sens et dans l'autre fibre optique de la paire de fibres les signaux optiques se propagent dans le sens inverse. Lorsque des signaux optiques se propagent dans les fibres optiques ils subissent une dispersion chromatique. Pour chaque sens de transmission, le module d'amplification 1 comporte une bobine de fibre compensatrice de dispersion chromatique (FCDC) respective F1/F2 (ou autre élément de compensation de dispersion chromatique). Dans le sens de transmission de gauche à droite sur la Figure 1, une première bobine de FCDC désignée FI est disposée entre le pré- amplificateur Al et l'amplificateur de puissance Bl. La longueur de la fibre compensatrice FI est telle que sa valeur de dispersion chromatique compense celle de la ligne de longueur Li. Dans le sens de transmission de droite à gauche sur la Figure 1, une seconde bobine de FCDC désignée F2 est disposée entre le pré-amplificateur A2 et l'amplificateur de puissance B2. La longueur de la fibre compensatrice F2 est telle que sa valeur de dispersion chromatique compense celle de la ligne de longueur L2. Les distances Li et L2 ne sont pas nécessairement les mêmes. Alors, les deux bobines FI et F2 n'ont pas nécessairement les mêmes longueurs de fibre.
Les deux bobines FI et F2 sont connectées à quatre isolateurs optiques intégrés aux pré-amplificateurs Al, A2 et aux amplificateurs de puissance Bl, B2, respectivement.
On voit que dans le dispositif optique bidirectionnel classique montré sur la figure 1, deux bobines de FCDC (ou deux autres éléments de compensation de dispersion chromatique) sont employées. Bien que ces modules de compensation de dispersion chromatique soient nécessaires, la présence de ceux-ci augmente la complexité du système optique et les frais de mise en œuvre et d'exploitation du réseau. Si l'on adopte les propositions qui consistent à prévoir l'utilisation des bandes L ou S, en plus de la bande C classique, pour augmenter la capacité de transmission des réseaux optiques, ce problème serait d'autant plus aigu puisque le nombre de modules d'amplification serait multiplié par deux voire trois, avec une augmentation correspondante du nombre de modules de compensation de dispersion chromatique.
Diverses autres propositions ont été faites de dispositifs optiques qui effectuent une compensation de la dispersion chromatique survenant lors de la transmission de signaux optiques le long de fibres optiques.
Par exemple, le brevet américain US 6,480,312 décrit un système dans lequel une seule bobine de fibre compensatrice est utilisée pour compenser la dispersion chromatique survenant lors de la transmission de signaux optiques le long de fibres optiques à transmission bidirectionnelle. La demande de brevet américain US 2002/93708 décrit un système dans lequel deux bobines de fibre compensatrice sont utilisées pour compenser la dispersion chromatique survenant lors de la transmission de signaux optiques le long de fibres optiques à transmission bidirectionnelle, les signaux optiques se propageant dans un seul sens lors de leur passage par l'élément de compensation respectif.
Dans la demande de brevet américain US 2002/191275 il y a un mode de réalisation qui correspond à un dispositif optique à transmission bidirectionnelle qui utilise un seul moyen de compensation de dispersion chromatique afin de compenser la dispersion chromatique survenant lors de la transmission de signaux optiques le long de fibres optiques à transmission bidirectionnelle. Ce document décrit aussi des systèmes optiques dans lesquels des signaux optiques se propagent le long de fibres optiques à transmission unidirectionnelle mais dans ces systèmes le dispositif optique qui compense la dispersion chromatique n'est qu'un dispositif à transmission unidirectionnelle. Dans la plupart des systèmes antérieurs mentionnés ci-dessus, les signaux optiques se propagent le long de fibres optiques à transmission bidirectionnelle. Or, dans les réseaux de fibres optiques déjà installés on utilise des paires de fibres optiques à transmission unidirectionnelle afin d'acheminer les signaux optiques des deux sens de transmission. La mise en œuvre de ces propositions antérieures nécessiterait, donc, un changement non seulement au niveau des dispositifs d'amplification mais aussi des changements de l'ingénierie et de l'architecture des systèmes actuels de transmission.
En outre, la transmission bidirectionnelle dans une fibre induit, pour le signal se propageant dans une direction donnée, des effets parasites de rétrodiffusion et de réflexion d'une partie de sa puissance dans la direction opposée, ce qui perturbe le signal se propageant dans cette direction opposée. Ces parasites augmentent le bruit des signaux reçus aux terminaux et dégradent la réception.
Dans certains des documents cités ci-dessus les signaux optiques sont aiguillés en utilisant des circulateurs optiques simples. De plus, certains des dispositifs connus emploient des coupleurs optiques ou de filtres de bande. Or, les performances de ces trois types de composants varient selon l'état de polarisation des signaux optiques. Au sein d'un dispositif isolé ceci n'est pas nécessairement un grand problème (sauf dans le cas où le signal optique s'éteint). Cependant, dans un système de transmission optique les effets désavantageux, dus à la polarisation de la lumière, s'accumulent le long de la liaison et peuvent provoquer des baisses de la qualité de transmission. Ces problèmes sont d'autant plus aigus que de nombreux composants et dispositifs sont mise en cascade (par exemple dans un système de transmission à longue portée). La demande de brevet français FR-A-2,779,295 décrit une méthode pour compenser la dispersion chromatique survenant lors de la transmission unidirectionnelle de signaux optiques. Cette méthode prévoit l'utilisation d'un dispositif de compensation de dispersion chromatique, à transmission unidirectionnelle, au niveau d'un terminal de ligne (c'est-à-dire au niveau d'un poste émetteur ou d'un poste récepteur des signaux optiques). La quantité de la compensation peut être partagée par moitié entre une poste terminal d'émission et une poste terminal de réception.
La demande de brevet américain US 2001/28757 décrit un multiplexeur d'insertion/d'extraction dans lequel un seul élément sert à compenser la dispersion chromatique survenant lors de la transmission de signaux optiques le long de fibres optiques à transmission bidirectionnelle. Or, dans cet appareil, les signaux optiques qui sont insérés par le multiplexeur ne subissent aucune compensation de dispersion chromatique.
La présente invention à pour but de fournir des dispositifs optiques bidirectionnels, et un procédé de compensation de dispersion chromatique dans un système optique à transmission bidirectionnelle, dans lesquels des éléments de compensation de dispersion chromatique sont utilisés de manière plus efficace que dans les systèmes antérieurs, ainsi permettant de réduire le nombre de ces éléments. Ceci procure une réduction des frais de mise en oeuvre du système.
Plus particulièrement, dans un premier aspect la présente invention prévoit un procédé de compensation de la dispersion chromatique survenant dans un système optique à transmission bidirectionnelle, le procédé comportant l'étape consistant à fournir un élément de compensation de dispersion chromatique, associé à un dispositif optique relié à au moins un tronçon de ligne, et à aiguiller, à travers ledit élément de compensation de dispersion chromatique, les signaux optiques se propageant dans ledit au moins un tronçon de ligne, caractérisé en ce que : la transmission bidirectionnelle sur chaque tronçon de ligne dudit au moins un tronçon de ligne s'effectue au moyen d'au moins une paire de fibres optiques à transmission unidirectionnelle, l'élément de compensation de dispersion chromatique est un élément à transmission bidirectionnelle, et l'étape consistant à aiguiller les signaux optiques à travers ledit élément de compensation de dispersion chromatique comprend l'aiguillage, à travers l'élément de compensation de dispersion chromatique à transmission bidirectionnelle, des signaux optiques se propageant dans les deux sens de transmission. Selon ce premier aspect de l'invention, on prévoit également un dispositif optique à transmission bidirectionnelle, relié à au moins un tronçon de ligne, le dispositif optique comportant un élément de compensation de la dispersion chromatique, et un moyen d'aiguillage adapté à aiguiller, à travers ledit élément de compensation de dispersion chromatique, les signaux optiques se propageant dans ledit au moins un tronçon de ligne, caractérisé en ce que: la transmission bidirectionnelle sur chaque tronçon de ligne dudit au moins un tronçon de ligne s'effectue au moyen d'au moins une paire de fibres optiques à transmission unidirectionnelle, l'élément de compensation de dispersion chromatique est un élément à transmission bidirectionnelle, et le moyen d'aiguillage est adapté à aiguiller, à travers ledit élément de compensation de dispersion chromatique à transmission bidirectionnelle, des signaux optiques se propageant dans les deux sens de transmission.
Puisque la présente invention aiguille les signaux optiques se propageant dans les deux sens à travers un élément de compensation de dispersion chromatique commun, à transmission bidirectionnelle, on peut réduire le nombre d'éléments de compensation utilisés dans le système. Il est ainsi obtenu une réduction des frais de mise en œuvre du système.
L'élément de compensation de dispersion chromatique est associé à un dispositif optique à transmission bidirectionnelle relié à un tronçon de ligne, et sert à compenser au moins une partie de la dispersion chromatique survenant lors de la transmission de signaux optiques dans ce tronçon de ligne. Selon ce premier aspect de l'invention, la transmission bidirectionnelle dont il est question, sur chaque tronçon de ligne, s'effectue au moyen d'une paire de fibres optiques à transmission unidirectionnelle (les signaux optiques se propageant dans des sens opposés dans les deux fibres).
La transmission unidirectionnelle au niveau des fibres optiques du tronçon de ligne permet de s'affranchir des effets parasites dus à la rétrodiffusion et aux réflexions qui se produisent lors de la transmission bidirectionnelle. Ces effets peuvent se produire au niveau de l'élément de compensation de dispersion (à transmission bidirectionnelle) mais à un degré minimal puisque la longueur d'une fibre compensatrice de dispersion chromatique et très inférieure à la longueur d'un tronçon de ligne.
Par ailleurs, puisque des dispositifs optiques selon ce premier aspect de la présente invention peuvent se relier à des tronçons de ligne comportant des paires de fibres optiques à transmission unidirectionnelle, ces dispositifs peuvent s'intégrer facilement à des réseaux déjà existants. En d'autres termes, on peut bénéficier des avantages de la présente invention sans modifier l'architecture et l'ingénierie des systèmes déjà installés, en effectuant certains changements au niveaux des équipements d'amplification (« repeaters » en anglais) et, ou bien, des terminaux de ligne, etc.
Selon un deuxième aspect, la présente invention prévoit un procédé de compensation de la dispersion chromatique survenant dans un système optique à transmission bidirectionnelle, le procédé comportant l'étape consistant à fournir un élément de compensation de dispersion chromatique à transmission bidirectionnelle, associé à un dispositif optique relié à au moins un tronçon de ligne, et à aiguiller, à travers ledit élément de compensation de dispersion chromatique, les signaux optiques se propageant dans les deux sens de transmission, caractérisé en ce que l'aiguillage des signaux est réalisé au moyen de circulateurs optiques indépendants de la polarisation. Selon ce deuxième aspect de l'invention, on prévoit également un dispositif optique à transmission bidirectionnelle, relié à au moins un tronçon de ligne, le dispositif optique comportant un élément de compensation de la dispersion chromatique à transmission bidirectionnelle, et un moyen d'aiguillage adapté à aiguiller, à travers ledit élément de compensation de dispersion chromatique, les signaux optiques se propageant dans les deux sens de transmission, caractérisé en ce que le moyen d'aiguillage consiste en des circulateurs optiques indépendants de la polarisation.
Pour aiguiller les signaux optiques des deux sens à travers le, ou bien chaque, élément de compensation, il est avantageux d'utiliser une paire de circulateurs optiques indépendants de la polarisation disposés de part et d'autre de chaque élément de compensation. En cas d'utilisation de ces circulateurs optiques il n'est plus nécessaire d'intégrer des isolateurs optiques aux composants qui sont connectés à l'élément de compensation de dispersion chromatique.
Par ailleurs, le fait d'utiliser des circulateurs optiques qui sont indépendants de la polarisation permet d'éviter des problèmes, surtout dans les systèmes à longue portée. Ces circulateurs indépendants de la polarisation sont conçus et réalisé de manière à prendre en compte les effets de polarisation de la lumière, afin de réduire au minimum les fluctuations de performance optique tel que la perte d'insertion dépendante de la polarisation. Dans le cas où le dispositif optique associé à l'élément de compensation consiste en un terminal de ligne relié à un seul tronçon de ligne de longueur Li, il est préférable que l'élément de compensation de dispersion chromatique compense la moitié de la dispersion chromatique occasionnée par la ligne, l'autre moitié étant prise en compte dans un dispositif optique relié à l'autre extrémité du tronçon de ligne.
Dans le cas où le dispositif optique associé à l'élément de compensation consiste, par exemple, en un module d'amplification relié à deux tronçons de ligne, il est préférable que l'élément de compensation de dispersion chromatique compense la demi-somme des dispersions chromatique occasionnées par les deux tronçons de ligne reliés au module d'amplification. Dans un module d'amplification, il est avantageux de disposer l'élément de compensation de dispersion chromatique entre les étages de pré-amplification et d'amplification en puissance de chacun des deux sens de transmission.
Selon un troisième aspect, la présente invention prévoit un dispositif optique à transmission bidirectionnelle, relié à au moins un tronçon de ligne, le dispositif optique comportant un élément de compensation de la dispersion chromatique à transmission bidirectionnelle, et un moyen d'aiguillage adapté à aiguiller, à travers ledit élément de compensation de dispersion chromatique, les signaux optiques se propageant dans les deux sens de transmission, caractérisé en ce que l'élément de compensation de dispersion chromatique est adapté pour compenser une partie de la dispersion chromatique causée lors de la transmission de signaux optiques le long de chaque tronçon de ligne dudit au moins un tronçon de ligne, cette partie pouvant être choisie afin de sous- compenser ou bien sur-compenser la dispersion chromatique causée lors de la transmission de signaux optiques le long de chaque tronçon de ligne dudit au moins un tronçon de ligne pourvu que la dispersion chromatique résiduelle du système optique global ne dépasse pas un seuil prédéterminé.
Ce troisième aspect de l'invention fournit également un procédé de compensation qui est mis en œuvre par le dispositif décrit ci avant.
Les dispositifs optiques selon la présente invention réalisent une compensation partielle de la dispersion chromatique. Ceci permet de faire varier le taux de compensation d'un ou de plusieurs tronçons de ligne. Si, à chaque site, l'on applique un taux de compensation égal à la demi-somme des dispersions chromatiques des tronçons en amont et en aval, la dispersion chromatique des fibres de ligne est totalement compensée. Or, dans le cas général, où une partie (non pas nécessairement la moitié) de la dispersion est compensée, on peut surcompenser les tronçons courts et sous-compenser les tronçons de grande longueur pour lesquels la contrainte de budget optique est la plus forte. Pour toute la liaison, il reste une dispersion chromatique résiduelle positive ou négative dont la valeur peut être acceptée si elle reste dans la marge de tolérance spécifiée par les règles d'ingénierie.
Selon un quatrième aspect de la présente invention, il est prévu un multiplexeur d'insertion/extraction relié à un premier tronçon de ligne de longueur Li et à un deuxième tronçon de ligne de longueur L2, le multiplexeur d'insertion/extraction comportant: un moyen d'insertion/extraction destiné à insérer et/ou bien à extraire des signaux optiques voulus des signaux se propageant dans les premier et deuxième tronçons de ligne; un moyen de compensation de la dispersion chromatique; et un moyen d'aiguillage pour aiguiller à travers le moyen de compensation de dispersion chromatique les signaux optiques se propageant dans les deux sens de transmission; caractérisé en ce que : le moyen d'insertion/extraction comporte un premier module d'insertion/extraction destiné à insérer ou bien à extraire des signaux optiques voulus des signaux se propageant dans un premier sens de transmission, et un deuxième module d'insertion/extraction destiné à insérer et/ou bien à extraire des signaux optiques voulus des signaux se propageant dans le deuxième sens de transmission; et le moyen de compensation de dispersion chromatique comporte deux éléments de compensation de dispersion chromatique à transmission bidirectionnelle, un premier des deux éléments de compensation de dispersion chromatique à transmission bidirectionnelle étant disposé entre le tronçon de ligne de longueur Li et les premier et deuxième modules d'insertion/extraction, et le deuxième élément de compensation de dispersion chromatique à transmission bidirectionnelle étant disposé entre le tronçon de ligne de longueur L2 et les premier et deuxième modules d'insertion/extraction.
Dans les multiplexeurs d'insertion-extraction selon des modes de réalisation préférés de l'invention, chaque élément de compensation est adapté pour compenser une partie (normalement la moitié) de la dispersion chromatique occasionnée par le tronçon de ligne auquel il est rattaché. Le multiplexeur d'insertion-extraction selon l'invention permet une compensation appropriée de la dispersion chromatique de tous les signaux optiques : les signaux "en transit", les signaux en extraction ("drop") et les signaux en insertion ("add"). Les caractéristiques des premier, deuxième, troisième et quatrième aspects de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, dans différentes combinaisons, afin de bénéficier des différents avantages fournis par chaque aspect de l'invention.
Différents dispositifs optiques, tels que des modules d'amplification, des terminaux de ligne, des multiplexeurs d'insertion/extraction etc., peuvent mettre en œuvre les caractéristiques respectives des premier, deuxième et troisième aspects de l'invention, ainsi que des combinaisons des caractéristiques de deux ou de trois de ces aspects de l'invention. On peut aussi réalisé des multiplexeurs d'insertion/extraction qui mettent en œuvre les caractéristiques du quatrième aspect de l'invention, ainsi que des combinaisons des caractéristiques de ce quatrième aspect de l'invention avec celles de l'un ou de plusieurs des premier, deuxième et troisième aspects de l'invention.
Selon la présente invention, l'élément de compensation de dispersion chromatique peut être une bobine de fibre compensatrice de la dispersion chromatique, ou tout autre élément de compensation de dispersion chromatique.
Les buts, les avantages, et les caractéristiques indiqués ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci- dessous de certains modes de réalisation préférés de l'invention, donnés à titre d'exemples illustratifs mais nullement limitatifs, et illustrés en se référant aux dessins en annexe, dans lesquels :
La figure 1 est un schéma montrant un module d'amplification bidirectionnel connu, comportant deux éléments de compensation de dispersion chromatique. La figure 2 est un schéma montrant un module d'amplification bidirectionnel selon un mode de réalisation préféré de l'invention, comportant un seul élément de compensation de dispersion chromatique.
La figure 3 est un schéma montrant un terminal de ligne selon un mode de réalisation préféré de l'invention. La figure 4 indique comment la fonction de compensation de dispersion chromatique est répartie selon un mode de réalisation préféré de l'invention, dans une chaîne de modules d'amplification.
La figure 5 est un schéma montrant un multiplexeur d'insertion- extraction optique conforme à un mode de réalisation préféré de l'invention. On va maintenant décrire un module d'amplification optique bidirectionnel 10 selon un mode de réalisation préféré de l'invention, en se référant à la figure 2.
Dans le module d'amplification bidirectionnel selon le mode de réalisation de la figure 2, un seul élément de compensation de dispersion chromatique, FI, vient remplacer les deux éléments de compensation utilisés dans le système connu. Selon le mode de réalisation de la figure 2, les signaux optiques se propageant dans les deux sens sont aiguillés, à l'intérieur du module d'amplification, de façon à leur permettre de parcourir l'unique élément de compensation de dispersion chromatique, FI. Cet élément de compensation de dispersion chromatique est adapté pour compenser la demi-somme des dispersions causées par les lignes de longueur Li et L2 qui séparent le module d'amplification 10 des sites d'amplification voisins. En d'autres termes :
Figure imgf000014_0001
où C représente la compensation appliquée par l'élément de compensation FI, DQ.1 représente la dispersion chromatique causée par la ligne de longueur Li et DCLZ représente la dispersion chromatique causée par la ligne de longueur L2.
Dans le mode de réalisation de la figure 2, deux circulateurs optiques indépendants de la polarisation Cl, C2, réalisent l'aiguillage voulu des signaux optiques bidirectionnels. Le premier circulateur optique Cl, l'élément de compensation FI et le second circulateur optique C2 sont disposés entre le pré- amplificateur Al et l'amplificateur de puissance Bl du sens de transmission de gauche à droite de la figure 2 et entre le pré-amplificateur A2 et l'amplificateur de puissance B2 du sens de transmission de droite à gauche. L'emploi des circulateurs optiques indépendants de la polarisation Cl, C2 permet de s'affranchir des isolateurs optiques qui sont intégrés dans les pré-amplificateurs et les amplificateurs de puissance du module d'amplification connu de la figure 1. En outre, les performances optiques de ces circulateurs optiques indépendants de la polarisation ne varient guère en dépit de variations dans l'état de polarisation des signaux optiques, ce qui est très avantageux quand des modules d'amplification sont mis en cascade dans un système à longue portée.
On va maintenant décrire ce qui se passe lors de la transmission de signaux optiques à travers le module d'amplification 10 du présent mode de réalisation de l'invention. Dans la description qui suit, l'élément de compensation FI sera décrit comme étant une bobine de fibre compensatrice de dispersion chromatique (FCDC). Or, il convient de noter qu'on peut utiliser d'autres types d'élément de compensation de dispersion chromatique. Considérons le sens de transmission de gauche à droite de la figure 2. Le signal optique venant d'une (première) des fibres optiques à transmission unidirectionnelle de la ligne de longueur |_ι traverse le pré-amplificateur Al et arrive au port 1 du circulateur optique Cl. Ce signal est aiguillé vers le port 2 du circulateur optique Cl, traverse la bobine de FCDC FI et arrive au port 2 du circulateur optique C2. Ensuite le signal est aiguillé vers le port 3 du circulateur optique C2, traverse l'amplificateur de puissance Bl et sort du module d'amplification 10 vers une (première) des fibres optiques à transmission unidirectionnelle de la ligne de longueur L2. Considérons le sens de transmission de droite à gauche de la figure 2.
Le signal optique venant d'une (seconde) des fibres optiques à transmission unidirectionnelle de la ligne de longueur L2 traverse le pré-amplificateur A2 et arrive au port 1 du circulateur optique C2. Ce signal est aiguillé vers le port 2 du circulateur optique C2, traverse la bobine de FCDC FI et arrive au port 2 du circulateur optique Cl. Ensuite le signal est aiguillé vers le port 3 du circulateur optique Cl, traverse l'amplificateur de puissance B2 et sort du module d'amplification 10 vers une (seconde) des fibres optiques à transmission unidirectionnelle de la ligne de longueur Li.
La bobine de FCDC est utilisée pour les deux sens de transmission et sa longueur est choisie pour compenser la demi-somme des dispersions chromatiques occasionnées par les lignes de longueurs Li et L2, comme on l'a indiqué ci-dessus.
Selon une variante de ce mode de réalisation, la longueur de la bobine de FCDC utilisée pour les deux sens de transmission peut être choisie pour compenser une partie autre que la moitié des dispersions chromatiques occasionnées par chacune des lignes de longueurs Li et L2. Comme on l'a mentionné ci-dessus, pour un tronçon court on peut effectuer une compensation supérieure à celle nécessaire pour compenser la dispersion chromatique occasionnée par ce tronçon, tandis que pour un tronçon plus long on peut effectuer une compensation inférieure à celle nécessaire pour compenser la dispersion chromatique occasionnée par ce dernier tronçon (en contrôlant la sur-compensation et la sous-compensation afin d'assurer que la dispersion résiduelle du système global ne dépassera pas la marge de tolérance spécifiée pour le système).
L'utilisation d'un seul élément de compensation de dispersion chromatique, à transmission bidirectionnelle pour compenser la dispersion survenant dans les deux sens de transmission permet de réduire les frais de mise en œuvre du système. Par ailleurs, dans le cas d'utilisation d'une bobine de fibre compensatrice de dispersion chromatique (FCDC) en tant qu'élément de compensation, la longueur de cette fibre est suffisamment petite pour que les effets parasites de rétrodiffusion et de réflexion soient minimaux.
Pour réduire les réflexions optiques entre les circulateurs indépendants de la polarisation et la bobine de fibre compensatrice de dispersion chromatique (FCDC) on peut souder la bobine FCDC aux ports des deux circulateurs indépendants de la polarisation ou utiliser des connecteurs à très faible taux de réflexion (les extrémités des ferrules de ces connecteurs étant polies en biais et/ou sphériques).
Le procédé de compensation de dispersion chromatique selon la présente invention n'est pas limité à une application dans des modules d'amplification optiques. Il peut être appliqué de manière générale à divers dispositifs optiques bidirectionnels. Deux autres exemples seront maintenant décrits en se référant aux figures 3 et 5.
L'exemple de la figure 3 concerne un terminal de ligne 20 d'un système de ligne DWDM. Ce terminal de ligne 20 comporte tous les composants permettant le multiplexage (MUX) et le démultiplexage (DMUX) des différentes longueurs d'onde du système. Comme dans le module d'amplification 10 de la figure 2, dans le terminal de ligne 20 deux circulateurs optiques Cl, C2 et une seule bobine de FCDC, FI, sont utilisés pour effectuer la compensation de dispersion chromatique dans les deux sens de transmission. Dans le présent exemple, la longueur de la bobine de FCDC FI est choisie pour compenser la moitié de la dispersion chromatique causée par la ligne de longueur Li. L'autre moitié sera prise en compte dans le module d'amplification qui se trouve à droite (considérant la figure 3) du terminal de ligne 20. Dans un cas approprié, et en fonction de la longueur Llf la longueur de la bobine de FCDC FI sera choisie pour sous-compenser ou bien sur-compenser la dispersion chromatique causée par la ligne (de manière semblable à la variante du premier mode de réalisation).
Une répartition préférée de la fonction de compensation de dispersion chromatique dans une chaîne de modules d'amplification, selon la présente invention, est indiquée sur la figure 4. Dans l'exemple de la figure 4, la chaîne comporte deux terminaux de lignes 20 reliés entre eux par n tronçons de ligne. Des modules d'amplification 10ι, 1Û2, ..., 10n-ι, sont disposés entre les tronçons de ligne respectifs.
Dans le premier terminal de ligne 20 un seul élément de compensation de dispersion chromatique vient compenser la moitié de la dispersion chromatique du premier tronçon de ligne (dont la longueur est désignée Li). Dans le premier module d'amplification 10ι un seul élément de compensation de dispersion chromatique vient compenser la demi-somme des dispersions chromatiques des premier et deuxième tronçons de ligne (dont les longueurs sont désignées Li et L2). De façon générale, dans le module d'amplification 10n-ι un seul élément de compensation de dispersion chromatique vient compenser la demi-somme des dispersions chromatiques des tronçons de ligne numéros n-1 et n (dont les longueurs sont désignées Ln-ι et Ln). Dans le second terminal de ligne 20, un seul élément de compensation de dispersion chromatique vient compenser la moitié de la dispersion chromatique du dernier tronçon de ligne (dont la longueur est désignée Ln). Comme on peut le voir, chaque module d'amplification en ligne 10 de la figure 3 compense la moitié de la dispersion chromatique totale des fibres optiques le reliant aux deux modules voisins.
Encore une fois, un élément de compensation de dispersion chromatique de la chaîne peut effectuer une sous-compensation ou bien une sur- compensation de la dispersion chromatique causée par l'une des lignes (ou bien par les deux lignes) auxquelles il est relié (de manière semblable à la variante du premier mode de réalisation). Les taux de compensation des différents modules de la chaîne seront réglés afin que la dispersion résiduelle du système global ne dépasse pas des marges prédéfinies.
L'exemple de la figure 5 concerne un multiplexeur d'insertion-extraction optique 30 d'un système à transmission bidirectionnelle. Ce multiplexeur d'insertion-extraction 30 permet de prélever une ou plusieurs longueurs d'onde voulues afin de les envoyer vers des récepteurs locaux ou bien permet d'insérer, dans le multiplex des signaux se propageant le long des fibres optiques, d'autres signaux émis par des sources locales (Tx). Les signaux des autres longueurs d'onde traversent le multiplexeur d'insertion-extraction.
Le multiplexeur d'insertion-extraction optique 30 comporte un module de démultiplexage Dl et un module de multiplexage Ml qui permettent le prélèvement etou bien l'insertion des longueurs d'onde voulus, dans les signaux optiques se propageant de gauche à droite dans la figure 5. Le multiplexeur d'insertion-extraction optique 30 comporte également un module de démultiplexage D2 et un module de multiplexage M2 qui permettent le prélèvement et/ou bien l'insertion des longueurs d'onde voulues, dans les signaux optiques se propageant de droite à gauche dans la figure 5.
Avant d'arriver au niveau du module de démultiplexage Dl, les signaux se propageant de gauche à droite de la figure 5 traversent un circulateur optique indépendant de la polarisation C3, un premier élément de compensation de dispersion chromatique F3 et un autre circulateur optique indépendant de la polarisation C4. Le premier élément de compensation de dispersion chromatique compense la moitié de la dispersion chromatique causée par la ligne de longueur Li. Après être sortis du module de multiplexage Ml, les signaux traversent un circulateur optique indépendant de la polarisation C5, un second élément de compensation de dispersion chromatique F4 et un autre circulateur optique indépendant de la polarisation C6. Le second élément de compensation de dispersion chromatique compense la moitié de la dispersion chromatique causée par la ligne de longueur L2. De façon semblable, avant d'arriver au niveau du module de démultiplexage D2, les signaux se propageant de droite à gauche de la figure 5 traversent le circulateur optique C6, le second élément de compensation de dispersion chromatique F4 et le circulateur optique C5. Après être sortis du module de multiplexage M2, les signaux traversent le circulateur optique C4, le premier élément de compensation de dispersion chromatique F3 et le circulateur optique C3.
De cette manière une paire de modules de compensation de dispersion chromatiques (C3, F3, C4/C5, F4, C6) servent à compenser la dispersion chromatique des signaux se propageant dans les deux sens de transmission (les signaux "en transit"). De plus, une compensation appropriée est appliquée aux longueurs d'ondes qui viennent d'être insérées ou extraites dans le multiplex.
De façon semblable au module d'amplification 10 de la figure 2, le multiplexeur d'insertion-extraction optique 30 de la figure 5 peut comporter des pré-amplificateurs Al, A2 et des amplificateurs de puissance Bl, B2 (représentés à l'extérieur du cadre 30). Selon cette modification, le préamplificateur Al et l'amplificateur de puissance B2 sont disposés entre le tronçon de ligne Li et le circulateur optique C3, et le pré-amplificateur A2 et l'amplificateur de puissance Bl sont disposés entre le tronçon de ligne L2 et le circulateur optique C6.
Bien que des modes de réalisation particuliers de la présente invention aient été décrits ci-dessus, l'homme du métier comprendra que diverses modifications et aménagements peuvent se pratiquer dans ceux-ci sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de compensation de la dispersion chromatique survenant dans un système optique à transmission bidirectionnelle, le procédé comportant l'étape consistant à fournir un élément de compensation de dispersion chromatique (F1/F3,F4), associé à un dispositif optique (10/20/30) relié à au moins un tronçon de ligne (Lι,L2), et à aiguiller, à travers ledit élément de compensation de dispersion chromatique (F1/F3,F4), les signaux optiques se propageant dans ledit au moins un tronçon de ligne ( ι,L2), caractérisé en ce que : la transmission bidirectionnelle sur ledit au moins un tronçon de ligne (Lχ,L2) s'effectue au moyen d'au moins une paire de fibres optiques à transmission unidirectionnelle, l'élément de compensation de dispersion chromatique (F1/F3,F4) est un élément à transmission bidirectionnelle, et l'étape consistant à aiguiller les signaux optiques à travers ledit élément de compensation de dispersion chromatique (F1/F3,F4) comprend l'aiguillage, à travers l'élément de compensation de dispersion chromatique (F1/F3,F4) à transmission bidirectionnelle, des signaux optiques se propageant dans les deux sens de transmission.
2 Procédé de compensation de dispersion chromatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aiguillage des signaux est réalisé au moyen de circulateurs optiques indépendants de la polarisation (C1,C2/C3-C6).
3. Procédé de compensation de la dispersion chromatique survenant dans un système optique à transmission bidirectionnelle, le procédé comportant l'étape consistant à fournir un élément de compensation de dispersion chromatique (F1/F3,F4) à transmission bidirectionnelle, associé à un dispositif optique (10/20/30) relié à au moins un tronçon de ligne (Lι,L2), et à aiguiller, à travers ledit élément de compensation de dispersion chromatique (F1/F3,F4), les signaux optiques se propageant dans les deux sens de transmission, caractérisé en ce que l'aiguillage des signaux est réalisé au moyen de circulateurs optiques indépendants de la polarisation (C1,C2/C3-C6).
4. Dispositif optique à transmission bidirectionnelle, relié à au moins un tronçon de ligne (Lι,L2), le dispositif optique comportant un élément de compensation de la dispersion chromatique (F1/F3,F4), et un moyen d'aiguillage (C1,C2/C3-C6) adapté à aiguiller, à travers ledit élément de compensation de dispersion chromatique (F1/F3,F4), les signaux optiques se propageant dans ledit au moins un tronçon de ligne (Lι,L2), caractérisé en ce que : ledit au moins un tronçon de ligne (Lι,L2) comporte au moins une paire de fibres optiques à transmission unidirectionnelle, l'élément de compensation de dispersion chromatique (F1/F3,F4) est un élément à transmission bidirectionnelle, et le moyen d'aiguillage (C1,C2/C3-C6) est adapté à aiguiller, à travers ledit élément de compensation de dispersion chromatique (F1/F3,F4) à transmission bidirectionnelle, des signaux optiques se propageant dans les deux sens de transmission.
5. Dispositif optique à transmission bidirectionnelle selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen d'aiguillage (C1,C2/C3-C6) consiste en des circulateurs optiques indépendants de la polarisation (C1,C2/C3-C6).
6. Dispositif optique à transmission bidirectionnelle selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'élément de compensation de dispersion chromatique (F1/F3,F4) est adapté pour compenser la moitié de la dispersion chromatique (DCLI,DCL2) respective causée lors de la transmission de signaux optiques le long dudit au moins un tronçon de ligne.
7. Dispositif optique à transmission bidirectionnelle selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'élément de compensation de dispersion chromatique
(F1/F3,F4) est adapté pour compenser une partie de la dispersion chromatique (DQ_I,DCL2) causée lors de la transmission de signaux optiques le long dudit au moins un tronçon de ligne, cette partie pouvant être choisie afin de sous- compenser ou bien sur-compenser la dispersion chromatique (DCL^DC^) causée lors de la transmission de signaux optiques le long dudit au moins un tronçon de ligne pourvu que la dispersion chromatique résiduelle du système optique global ne dépasse pas un seuil prédéterminé.
8. Dispositif optique à transmission bidirectionnelle, relié à au moins un tronçon de ligne (Lι,L2), le dispositif optique comportant un élément de compensation de la dispersion chromatique (F1/F3,F4) à transmission bidirectionnelle, et un moyen d'aiguillage (C1,C2/C3-C6) adapté à aiguiller, à travers ledit élément de compensation de dispersion chromatique (F1/F3,F4), les signaux optiques se propageant dans les deux sens de transmission, caractérisé en ce que le moyen d'aiguillage consiste en des circulateurs optiques indépendants de la polarisation (C1,C2/C3-C6).
9. Dispositif optique à transmission bidirectionnelle selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément de compensation de dispersion chromatique (F1/F3,F4) est adapté pour compenser la moitié de la dispersion chromatique (DCLI,DCU) respective causée lors de la transmission de signaux optiques le long . dudit au moins un tronçon de ligne.
10. Dispositif optique à transmission bidirectionnelle selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément de compensation de dispersion chromatique (F1/F3,F4) est adapté pour compenser une partie de la dispersion chromatique (DCLI,DCL2) causée lors de la transmission de signaux optiques le long dudit au moins un tronçon de ligne, cette partie pouvant être choisie afin de sous- compenser ou bien sur-compenser la dispersion chromatique (DCLI,DCL2) causée lors de la transmission de signaux optiques le long dudit au moins un tronçon de ligne pourvu que la dispersion chromatique résiduelle du système optique global ne dépasse pas un seuil prédéterminé.
11. Dispositif optique à transmission bidirectionnelle, relié à au moins un tronçon de ligne (Lι,L2), le dispositif optique comportant un élément de compensation de la dispersion chromatique (F1/F3,F4) à transmission bidirectionnelle, et un moyen d'aiguillage (C1,C2/C3-C6) adapté à aiguiller, à travers ledit élément de compensation de dispersion chromatique (F1/F3,F4), les signaux optiques se propageant dans les deux sens de transmission, caractérisé en ce que l'élément de compensation de dispersion chromatique (F1/F3,F4) est adapté pour compenser une partie de la dispersion chromatique (DCL^DC^) causée lors de la transmission de signaux optiques le long dudit au moins un tronçon de ligne, cette partie pouvant être choisie afin de sous-compenser ou bien sur-compenser la dispersion chromatique (DCLI,DCL2) causée lors de la transmission de signaux optiques le long dudit au moins un tronçon de ligne pourvu que la dispersion chromatique résiduelle du système optique global ne dépasse pas un seuil prédéterminé.
12. Multiplexeur d'insertion/extraction (30) relié à un premier tronçon de ligne, de longueur Li et à un deuxième tronçon de ligne de longueur L2, le multiplexeur d'insertion/extraction comportant : un moyen d'insertion/extraction destiné à insérer et/ou bien à extraire des signaux optiques voulus des signaux se propageant dans les premier et deuxième tronçons de ligne ; un moyen de compensation de la dispersion chromatique causée lors de la transmission de signaux optiques le long des premier et deuxième tronçons de ligne; et un moyen d'aiguillage pour aiguiller à travers le moyen de compensation de dispersion chromatique les signaux optiques se propageant dans les deux sens de transmission; caractérisé en ce que : le moyen d'insertion/extraction comporte un premier module d'insertion/extraction (Dl/Ml) destiné à insérer ou bien à extraire des signaux optiques voulus des signaux se propageant dans un premier sens de transmission, et un deuxième module d'insertion/extraction (D2/M2) destiné à insérer et/ou bien à extraire des signaux optiques voulus des signaux se propageant dans le deuxième sens de transmission; le moyen de compensation de dispersion chromatique comporte deux éléments de compensation de dispersion chromatique (F3,F4) à transmission bidirectionnelle, un premier (F3) des deux éléments de compensation de dispersion chromatique à transmission bidirectionnelle étant disposé entre le tronçon de ligne de longueur Li et les premier et deuxième modules d'insertion/extraction (D1,M1/D2,M2), et le deuxième (F4) élément de compensation de dispersion chromatique à transmission bidirectionnelle étant disposé entre le tronçon de ligne de longueur L2 et les premier et deuxième modules d'insertion/extraction (D1,M1/D2,M2); et le moyen d'aiguillage comporte un premier et un deuxième élément d'aiguillage pour aiguiller, à travers le premier élément de compensation de dispersion chromatique (F3) et le deuxième élément de compensation de dispersion chromatique (F4), respectivement, les signaux optiques se propageant dans les deux sens de transmission.
13. Module d'amplification bidirectionnel (10) selon l'une quelconque des revendications 4, 5, 6, 8 ou 9, relié à un premier et un deuxième tronçon de ligne, caractérisé en ce que l'élément de compensation de dispersion chromatique (F1/F3,F4) est adapté pour compenser la demi-somme des dispersions chromatique (DCLI,DCL2) causées lors de la transmission de signaux optiques le long des premier et deuxième tronçons de ligne.
14. Terminal de ligne selon l'une quelconque des revendications 4 à 11.
15. Multiplexeur d'insertion/extraction à transmission bidirectionnelle selon l'une quelconque des revendications 4 à 12, relié à un premier tronçon de ligne de longueur Li et à un deuxième tronçon de ligne de longueur L2, et comportant un premier et un deuxième élément de compensation de dispersion chromatique (F3,F- , caractérisé en ce que le premier élément de compensation de dispersion chromatique (F3) est adapté pour compenser la moitié de la dispersion chromatique causée lors de la transmission des signaux le long du premier tronçon de ligne de longueur Li, et le deuxième élément de compensation de dispersion chromatique (F4) est adapté pour compenser la moitié de la dispersion chromatique causée lors de la transmission des signaux le long du deuxième tronçon de ligne de longueur L2.
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